分子生物學講座-分子生物學探秘

分子生物學講座分子生物學探秘PresenternameAgenda介紹基因結構和表達DNA復制和轉錄RNA翻譯機制基因調控和表觀遺傳學基因工程技術總結01.介紹分子生物學講座背景介紹分子生物學基礎介紹分子生物學的基本概念、原理和技術。01分子生物學前沿分子生物學最新進展02分子生物學展望分子生物學應用前景03主題概述講座背景張三副教授，中國科學院:一個在中國科學院擔任副教授職位的人。研究方向人工智能、機器學習、數據挖掘主要研究成果發(fā)表多篇相關領域的國際會議和期刊論文基本信息和研究方向演講人簡介02.基因結構和表達基因結構和表達的探究與解析四種核苷酸基01DNA分子的結構核苷酸基因信息02基因的編碼方式細胞生長及代謝03基因的功能基因組成的結構和功能基因的組成基因表達的過程中，啟動子識別是第一個重要步驟。01.啟動子識別02.轉錄因子啟動轉錄轉錄因子結合03.RNA剪接過程RNA剪接轉錄與翻譯基因表達的過程1轉錄因子作用轉錄因子的作用2信號通路影響基因介紹細胞外信號分子如何影響基因的表達。3調控因子作用染色質調控因子基因表達的調控機制表達調控03.DNA復制和轉錄DNA復制和轉錄的基本機制復雜而精確的過程DNA解旋DNA雙鏈被解旋成兩條單鏈。DNA半保留復制DNA新舊鏈DNA聚合酶作用DNA聚合酶在單鏈DNA上合成新的DNA鏈。DNA復制的機制RNA聚合酶需要與啟動子結合才能開始轉錄。啟動子結合RNA聚合酶需要向下沿著DNA模板鏈進行擴增。RNA聚合酶移動RNA聚合酶會合成一條與DNA編碼鏈互補的RNA鏈。RNA鏈合成基因表達的關鍵步驟DNA轉錄的過程轉錄因子的作用轉錄因子是參與基因轉錄的蛋白質:能夠促進或抑制基因的轉錄活性，調控基因表達。01DNA轉錄的調控機制啟動子的重要性啟動子是位于基因上游的DNA序列，包含轉錄起始位點和結合轉錄因子的位點，是調控基因轉錄的關鍵元件02轉錄抑制因子作用轉錄抑制因子是一類蛋白質，可以結合到啟動子上，阻礙轉錄因子的結合，從而抑制基因的轉錄活性03轉錄調控04.RNA翻譯機制RNA翻譯和蛋白質合成原理RNA翻譯機制描述mRNA和tRNA的結合關系mRNA結合tRNA描述tRNA攜帶氨基酸的過程tRNA攜氨基酸描述氨基酸的組裝和蛋白質鏈的形成氨基酸組裝RNA翻譯的原理翻譯的三個階段mRNA和tRNA翻譯翻譯的起始氨基酸鏈延伸翻譯的延伸mRNA翻譯及終止翻譯的終止蛋白質合成的過程蛋白質合成調控蛋白質合成后會發(fā)生各種修飾作用，如磷酸化、甲基化等，調控蛋白質的功能和活性蛋白后期修飾RNA的穩(wěn)定性會影響蛋白質的合成，穩(wěn)定的RNA可以增加蛋白質的合成效率RNA穩(wěn)定性影響翻譯的啟動和終止是蛋白質合成的關鍵步驟:調控蛋白質合成速度和水平的關鍵步驟。翻譯的啟動和終止合成調控05.基因調控和表觀遺傳學基因調控研究轉錄因子、染色質、甲基化DNA甲基化抑制介紹DNA甲基化的機制和對基因表達的影響。染色質重塑介紹染色質重塑的機制和對基因可及性的影響。轉錄因子識啟動子介紹轉錄因子的作用和機制。基因調控的機制表觀遺傳學的定義表觀遺傳學是研究基因表達的非遺傳因素的科學。通過調控基因的表達狀態(tài)，表觀遺傳學影響個體的發(fā)育和功能。表觀遺傳修飾表觀遺傳修飾是指通過改變染色體上的化學標記，如DNA甲基化和組蛋白修飾，來調控基因的表達。這些修飾可以在細胞分裂和個體發(fā)育過程中遺傳。表觀遺傳學研究表觀遺傳學的研究可以幫助我們理解環(huán)境對基因表達的影響，揭示生物發(fā)育和進化的機制，以及為疾病的預防和治療提供新的策略?；虮磉_的非遺傳因素表觀遺傳學的概念研究基因調控的方法0102組蛋白修飾通過修飾組蛋白來研究基因調控機制:通過不同方式修飾組蛋白，研究基因調控機制。DNA甲基化通過檢測DNA上的甲基化程度，分析基因表達差異，進而研究基因調控的方式?；蚪M學分析通過對整個基因組的測序、比較基因組學、功能基因組學等方法，來研究基因調控的機制。03表觀遺傳學的研究方法06.基因工程技術基因工程和CRISPR選擇目標基因選擇需要編輯的目標基因設計合成基因設計合成一個新的基因，可能包含新的序列或刪除現有序列轉入宿主細胞將設計好的新基因通過特殊的工具轉移到宿主細胞中改變和編輯DNA序列基因工程的原理選擇需要編輯的目標基因。選擇目標基因RNA序列設計與切割設計RNA序列Cas蛋白酶切割Cas蛋白切割Cas蛋白酶切割DNACRISPR技術原理應用案例基因治療CRISPR技術可用于修復或替換患者的異常基因，治療遺傳性疾病。疾病模型建立CRISPR技術可用于構建動物模型，研究人類疾病的發(fā)生機制和新藥的研發(fā)。農業(yè)改良CRISPR技術可用于編輯植物或動物基因，提高作物產量、抗病能力等農業(yè)性狀。CRISPR技術應用07.總結講座內容總結及未來研究方向RNA翻譯蛋白質深入探討RNA的作用以及蛋白質的合成過程。02基因工程介紹基因工程和CRISPR技術的原理和應用。04基因結構與表達講解DNA的組成和基因的編碼規(guī)則。01基因調控表觀遺傳闡述基因調控和表觀遺傳學對整個生命活動的調節(jié)作用。03分子生物學重點內容本